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坝后淤积条件下泥石流冲击拦挡坝动力响应研究
1
作者 王东坡 廖承兴 +1 位作者 瞿华南 闫帅星 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1017-1027,共11页
拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响... 拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究,推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式,并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明:泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关;泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持. 展开更多
关键词 实体拦挡坝 坝后淤积 速度衰减率 拦挡率 冲击力 动力响应 工程地质
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考虑坝后淤积的泥石流冲击拦挡坝动力响应研究 被引量：5
2
作者 王东坡 瞿华南 +1 位作者 沈伟 何思明 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-9,共9页
“5·12”汶川强烈地震导致山体破碎,激发大量崩滑体堆积于坡面、沟道中,为震后泥石流的形成提供了巨量松散固体物源,使得泥石流起动临界雨量大幅降低,爆发频率急剧增加,成为震后主要的次生灾害类型。在多期泥石流作用下,拦挡工程... “5·12”汶川强烈地震导致山体破碎,激发大量崩滑体堆积于坡面、沟道中,为震后泥石流的形成提供了巨量松散固体物源,使得泥石流起动临界雨量大幅降低,爆发频率急剧增加,成为震后主要的次生灾害类型。在多期泥石流作用下,拦挡工程会部分或全部淤满,从而逐渐失去减灾能力。然而,关于坝后淤积体对泥石流拦挡坝减灾效果影响仍缺乏定量研究。为此,基于弱可压缩光滑粒子流体动力方法(smoothed particle hydrodynamics,SPH),采用德鲁克−普拉格模型(Drucker−Prager,DP)准则及Herschel−Bulkley−Papanastasiou(HBP)流变模型模拟泥石流与坝后淤积体相互作用的动力过程。用该方法模拟了泥石流水槽物理模型试验,验证数值模拟方法的可靠性。在此基础上,进一步开展坝后淤积工况下红椿沟泥石流灾害的动力过程数值模拟研究。结果表明:在空库工况下泥石流过坝速度减小率为31.6%,半库工况下过坝速度减小率为16.4%,满库工况下过坝速度减小率为6.5%,坝后淤积使拦挡坝削峰效应降低,显著降低其拦挡效果;同时坝后淤积改变泥石流冲击拦挡坝动力响应过程,空库工况下泥石流表现出触坝、爬高、淤积等过程,满库工况表现为泥石流夹带淤积体过坝过程。半库工况坝体底部所受到的冲击力峰值相比空库工况减小13.25%,满库工况坝体顶部受到的冲击力峰值是空库工况的1.75倍。研究成果可为泥石流拦挡坝工程设计提供理论及技术支持。 展开更多
关键词 泥石流 拦挡坝 坝后淤积 冲击动力过程
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泥石流拦挡坝有效坝高及坝后淤积计算模型探讨 被引量：2
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作者 黄金燕 张金霞 +3 位作者 刘兴荣 马兴华 吴庆安 时岩 《水利规划与设计》 2022年第11期104-107,共4页
拦挡坝有效坝高及坝后淤积坡度是泥石流工程治理和效益评价中的2个重要参数,为了便于工程设计人员准确确定其取值,文章充分调研了国内外拦挡坝有效坝高及坝后淤积关键参数计算的现状,汇总了普遍应用的计算模型,并对不同模型的适用范围... 拦挡坝有效坝高及坝后淤积坡度是泥石流工程治理和效益评价中的2个重要参数,为了便于工程设计人员准确确定其取值,文章充分调研了国内外拦挡坝有效坝高及坝后淤积关键参数计算的现状,汇总了普遍应用的计算模型,并对不同模型的适用范围及特点进行系统分析。结果表明,现有拦挡坝有效坝高及坝后淤积计算模型大多是基于区域性的经验公式,各公式之间差异较大,不具备普适性,工程人员需根据具体情况慎重选取。 展开更多
关键词 坝后淤积 泥石流 拦挡坝 有效坝高 坝后淤积坡度
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泥石流拦挡坝总坝高设定及坝后淤积计算 被引量：4
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作者 刘兴荣 周自强 +3 位作者 董耀刚 张国信 魏万鸿 李霞 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第29期12500-12506,共7页
泥石流沟道治理中拦挡坝总坝高的设定和坝后淤积率的计算涉及治理工程的安全和经济效益,是一个无法回避的难点。以武都区已治理的23条沟道(共布设112道拦挡坝)作为研究对象进行比较分析,采用直线相关的回归方程对经验公式进行优化。结... 泥石流沟道治理中拦挡坝总坝高的设定和坝后淤积率的计算涉及治理工程的安全和经济效益,是一个无法回避的难点。以武都区已治理的23条沟道(共布设112道拦挡坝)作为研究对象进行比较分析,采用直线相关的回归方程对经验公式进行优化。结果表明:泥石流沟道运行9~11 a后,武都区43%的泥石流治理沟道总库容淤积和单坝淤积不足50%,属于过度治理;优化后的拦挡坝总高度计算公式既考虑了泥石流沟道治理的安全,又考虑了治理效益的最大化,更符合设计要求;推导的坝后回淤比降计算公式与原沟床建立了线性关系,便于设计人员应用,其计算结果约为治理前沟床比降的0.49~0.61倍,在前人研究的区间内,具有科学性和实用性。以上研究为武都区泥石流拦挡坝设计、创新及管理提供了可靠依据。 展开更多
关键词 泥石流 拦挡坝总坝高 坝后淤积率 线性关系 设计
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